Разработано студентом группы Э-301 ППЭТ .

Ответы на экзамен по релейной защите.

1. Основные свойства защищаемого электрооборудования

Защита осуществляется автоматическим отключением поврежденного участка системы или подачей сигнала о нарушении нормального режима. Каждый элемент системы кроме основной защиты реагирующей на нарушения режима элемента системы может снабжаться резервной защитой, которая должна реагировать при отказах основной.

К защите предъявляются следующие требования:

• быстродействие;

• селективность;

• надежность;

• чувствительность.

Для общепромышленного электрооборудования предусматриваются: максимально токовая защита (для быстрого отключения при коротком замыкании), защита от перегрузок для отключения цепи при длительном превышении номинального; защита минимального напряжения для отключения двигателей при опасном для них снижении напряжения; нулевая защита, предохраняющая от самозапуска двигателя, остановившегося после случайного перерыва в электроснабжении.

По назначению электрические аппараты делятся на четыре группы:

• коммутирующие, производящие отключение и включение силовых электрических цепей в системах, генерирующих, передающих и распределяющих электрическую энергию;

• аппараты управления (контакторы, пускатели, контроллеры, командоаппараты), управляющие работой электротехнического устройства;

• реле и регуляторы, осуществляющие защиту и управление работой устройств с использованием логических задач;

• датчики, создающие электрические сигналы (ток, напряжение), соответствующие определенным параметрам технологических процессов.

Коммутирующие аппараты можно разделить на три группы:

1.Автоматические выключатели.

2.Плавкие предохранители, выполняющие только разовое отключение при недопустимых нарушениях режима работы электротехнического устройства.

3.Неавтоматические выключатели (рубильники, пакетные выключатели и переключатели) выполняющие только ручное включение и отключение.

2) Электромагнитные реле

Электромагнитные реле – это электромеханические реле, функционирование которых основано на воздействии магнитного поля неподвижной обмотки с током на подвижный ферромагнитный элемент, называемый якорем. Электромагнитные реле подразделяются на собственно электромагнитные (нейтральные), реагирующие только на значение тока в обмотке, и поляризованные, функционирование которых определяется как значением тока, так и его полярностью.

Внутрь катушки индуктивности помещают контактные пластины и стальной якорь. Он подвижен, но закреплен в одном положении с помощью пружины. Это и есть переключатель, который будет срабатывать от электромагнитного импульса.

Рассмотрим, как работает реле:

• На катушку подается ток, и она становиться электромагнитом.

• Якорь притягивается и замыкает контакты.

• Когда подача тока прекращается, пружина возвращает подвижную перемычку в первоначальное положение.

Классификация электромагнитных реле ведется по следующим признакам:

• область применения;

• мощность управления;

• время реакции;

• характер напряжения.

По конструктивным особенностям исполнительных элементов электромагнитные реле делятся на:

• Контактные реле, которые оказывают воздействие на силовую цепь группой электрических контактов. Их разомкнутое или замкнутое состояние способно обеспечить коммутацию (разрыв или соединение) выходной силовой цепи.

• Бесконтактные реле оказывают действие на силовую цепь методом резкого изменения ее параметров (емкости, индуктивности, сопротивления), либо силы тока и напряжения.

По области применения реле:

• Сигнализации.

• Защиты.

• Цепей управления.

Мощности сигнала управления:

• Высокой мощности более 10 ватт.

• Средней мощности 1-9 ватт.

• Малой мощности менее 1 ватта.

Быстродействию управления:

• Безинерционные менее 0,001 с.

• Быстродействующие 0,001-0,05 с.

• Замедленные 0,05-1 с.

• Регулируемые.

Виду напряжения управления:

• Переменного тока.

• Постоянного тока (поляризованные и нейтральные).

Рассмотрим подробнее реле постоянного тока, которые делятся на два подвида – нейтральные и поляризованные. Они имеют отличие в том, что поляризованные устройства имеют чувствительность к полярности подключаемого напряжения. Якорь изменяет направление движения в зависимости от подключенных полюсов питания.

Реле постоянного тока разделяют:

• 2-х позиционные.

• 2-х позиционные с преобладанием.

• 3-позиционные с нечувствительной зоной.

Функционирование нейтральных электромагнитных реле не зависит от порядка подключения полюсов напряжения. Недостатками реле постоянного тока является потребность в блоке питания, а также высокая стоимость.

Реле переменного тока не имеют таких недостатков, у них есть свои отрицательные моменты:

• Вибрация при эксплуатации, необходимость ее устранения.

• Параметры работы намного хуже, чем у реле постоянного тока. К ним относятся: магнитное поле, чувствительность.

К достоинствам устройств реле постоянного тока можно отнести отсутствие необходимости в блоке питания, и возможности непосредственного подключения в сеть переменного напряжения.

По защищенности от внешних факторов реле разделяют:

• Герметичные.

• Зачехленные.

• Открытые.

Реле тока

Структура реле напряжения и тока очень похожа. Их отличие заключается только в конструкции катушки. Токовое реле имеет катушку с небольшим числом витков и малым сопротивлением. Намотка провода на катушку осуществляется толстым проводником.

Обмотка реле напряжения выполняется с большим числом витков. Каждое из этих реле выполняет контроль определенных параметров с помощью системы автоматического отключения и включения электрического устройства.

Реле тока осуществляет контроль силы тока в цепи потребителя, к которой оно подключено. Данные поступают в другую цепь с помощью подключения сопротивления контактом реле. Подключение может осуществляться как непосредственно к силовой цепи, так и через измерительные трансформаторы.